JE DONNE LE MAX DE POINTS Bonjour, j'ai vraiment besoin de votre aide, c'est un exercice à rendre pour demain en classe. Merci à celui qui m'aidera.

En raison de la dégradation rapide des molécules présentes dans certains vaccins, comme pour


certains de la covid-19, il faut les conserver à - 80 °C alors que la température ambiante est bien


supérieure. Cela impose des installations particulières, des super-congélateurs !


Doc 1 : Cycle frigorifique


Pour les échanges thermiques, un fluide frigorigène est nécessaire dans le but de refroidir


l’intérieur d’un congélateur. Voici le schéma simplifié du cycle


frigorifique :


L’évaporateur : sous pression atmosphérique normale, le fluide


frigorigène passe de l’état liquide à l’état gazeux.


Le compresseur : la pression du fluide frigorigène augmente en


restant à l’état gazeux.


Le condenseur : au contact de l’air extérieur, a lieu la liquéfaction


du fluide frigorigène.


Le détendeur : il permet de baisser la pression du fluide frigorigène


pour la ramener à la pression atmosphérique normale avant qu’il


ne repasse dans l’évaporateur…


1. Dans l’évaporateur, le changement d’état provoque-t-il une absorption ou une libération


d’énergie de/vers l’intérieur du congélateur ? Justifier.


2. En déduire l’évolution de la température de l’air intérieur du congélateur lors du


fonctionnement de l’évaporateur.


3. Que se passe-t-il au niveau de la température pour le fluide frigorigène dans le


compresseur ? (On considérera que le volume est constant) Justifier.


4. La liquéfaction du fluide frigorigène dans le condenseur a quel impact sur l’air


extérieur ? Justifier.




5. Que se passe-t-il au niveau de la température pour le fluide frigorigène dans


le détendeur ? (On considérera que le volume est constant) Justifier.


Parmi les fluides frigorigènes disponibles, le propane est couramment utilisé. Il bout à - 42 °C


sous pression atmosphérique normale et son énergie massique pour ce changement d’état est


Lv valant 426 kJ.kg-1


.


6. Dans un super-congélateur, quelle baisse maximale de température peut subir 750 g


d’air intérieur, si au cours du cycle frigorifique, 100 g de propane sont passés à l’état de


vapeur dans l’évaporateur ?


Donnée : Abaisser d’un degré Celsius une masse d’un kilogramme d’air libère une énergie


d’un kilojoule.